一种L波段的大功率微波能发生器制造技术

技术编号:9009448 阅读:174 留言:0更新日期:2013-08-08 19:55
本发明专利技术公开了一种L波段的大功率微波能发生器,它包括,电路部分和微波器件部分,所述的电路部分包括控制保护电路,阳极电源,灯丝电源,磁场电源,所述的微波器件部分包括磁控管,电磁铁,上极靴、下极靴,激励腔。本发明专利技术提供的L波段的大功率微波能发生器,通过大量实验筛选磁控管和电路结构,用户界面友好,操作简单,自动化程度高,微波能输出效率高,输出功率无级可调,微波功率自动控制稳定,安全性能高,应用范围广泛。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种微波能发生器,具体涉及一种功率无级可调,微波功率自动控制稳定的L波段的大功率微波能发生器
技术介绍
微波加热就是将微波作为一种能源来加以利用,当微波与物质分子相互作用,产生分子极化、取向、摩擦、碰撞、吸收微波能而产生热效应,这种加热方法就称为微波加热。这是一种新型的加热方法,这种加热方法同传统的加热方法如自然干燥、热空气干燥(蒸汽加热、电热、红外加热)相比具有以下优点:高效、加热均匀、易控,便于实现自动化、设备体积小、产品质量好、消毒、杀菌,产品安全卫生等。微波能发生器已广泛地用于化工、中药萃取、医疗等行业,用来进行催化反应、材料分析、杀菌处理等。但是现有技术的微波能发生器,结构和电路设计不合理,微波输出效率低,功率小,功率不稳定,不易调节与操作,大大限制了微波能发生器的应用。
技术实现思路
专利技术目的:本专利技术的目的是为了解决现有技术的不足,提供一种用户界面友好,操作简单,自动化程度高,微波输出效率高,输出功率无级可调,微波功率自动控制稳定,安全性能高的L波段的大功率微波能发生器。技术方案:为了实现以上目的,本专利技术所采取的技术方案为:一种L波段的大功率微波能发生器,其特征在于,它包括电路部分和微波器件部分,所述的电路部分包括控制保护电路,阳极电源,灯丝电源,磁场电源,所述的微波器件部分包括磁控管,电磁铁,上极靴,下极靴,激励腔。其中磁控管得到各组电源所提供的电场和磁场,产生电子振荡,形成·电磁波,电磁波由激励腔耦合送至微波应用设备,实现对物料的加热干燥、杀菌、催化等作用。本专利技术提供的L波段的大功率微波能发生器(微波频率为915MHz,输出功率为60kW),采用固定阳极电压,调节磁场电流控制阳极电流。适当引入阳极电流负反馈措施使磁控管正常长期工作,并且固定高压采用三相全波整流,简单实用、稳定可靠,从而能很好的改善微波能发生器的稳定性。作为优选方案,以上所述的L波段的大功率微波能发生器,所述的控制保护电路由PLC可编程控制器控制,PLC可编程控制器具有非常高的可靠性及自动化程度,操作更加便捷闻效。本专利技术以PLC为主控制器,同时用模块对灯丝电流、磁场电流、阳极电流、阳极电压等电参数作数据采样,经PLC计算处理,再对外做出相应的控制执行。本专利技术大功率微波能发生器微波频率为915MHz、微波功率为60kW,电路抗微波干扰能力强。作为优选方案,以上所述的L波段的大功率微波能发生器,所述的的控制保护电路包括低压控制回路和高压控制回路。所述的低压控制回路包括断路保护器,低压开关,零位开关,水流开关和交流接触器;所述的高压控制回路包括高压保险器,高压开关,磁场板内欠流触点,温度开关,应用器门开关,磁场板内阳极电流过荷辅助触点,交流接触器和高压过流继电器。当零位开关合上,水流开关接通时就可以加低压。以上所述的零位开关,可保证灯丝不在零位时低压加不上,保护磁控管。因磁控管在冷态时电阻极小,当加上一定电压时,瞬间电流很大,易损坏磁控管。以上所述的水流开关,属于低压控制回路,用来检测水源,一旦停水或水流量变小时,断开低压控制回路,可以避免磁控管因冷却水不良而损坏。以上所述的温度开关,当磁控管因停水或能量输不出去时,而引起冷却水过热,PLC自动切断高压,达到保护磁控管的目的。作为优选方案,以上所述的L波段的大功率微波能发生器,所述的阳极电源是由三相变压器和高压硅堆等组成的三相桥式整流器。变压器的次极输出分高、中、低三档,当用户的电网电压改变时,可灵活选择合适的档使用;阳极电源的正端经电磁铁线包的部分绕组接到磁控管的阳极(地),阳极电源的负极接到磁控管的阴极,产生负高压。并且阳极回路中接有高压保险丝以及阳极电流表,高压保险丝可及时可靠的保护磁控管和高压硅堆,安全性能高。作为优选方案,以上所述的L波段的大功率微波能发生器,所述的灯丝电源包括断路保护器,灯丝电流表,灯丝电流隔离传感器,调压模块和灯丝变压器,以及用于控制灯丝电流的大小的PLC控制的D/A模块。所述的灯丝变压器的初极连接灯丝电流表,灯丝电流表能间接反应出磁控管的灯丝电流。作为优选方案,以上所述的L波段的大功率微波能发生器,所述的磁场电源包括磁场开关电源,调节磁场电流大小的PLC控制的D/A模块,磁场电流表,磁场电流隔离传感器,磁场欠流的检测电路。开关电源的正极加到电磁铁线包,产生磁控管所需要的磁场强度。调节磁场电流,可以改变 磁控管的阳极电流。磁控管的阳极电流随着磁场强度的减少而增加。在磁场回路中有磁场电流表,它反应电磁铁所产生的磁场强度的大小。微波能发生器将阳极电流流过电磁铁的副线包,但和主线包的流入电流的同名端相同,即阳极电流负反馈。其变化情况如下:Ia 个一B 个一Ia I可提高微波能发生器的工作稳定度。微波激励腔结构优化筛选试验:微波输出的激励器设计的驻波大小是整个微波能发生器的效率的关键;本专利技术利用CST微波工作室建立磁控管输出窗和BJ9矩形波导激励腔组成的微波能输出装置模型,仿真计算并分析磁控管中心与短路面距离、磁控管插入深度、调配螺钉对微波能激励效果的影响,由此对915MHz的激励腔进行优化筛选。1、本专利技术设计不同的磁控管中心与短路面的距离L,考察对激励腔性能的影响,试验结果如表I所示:表I不同磁控管中心与短路面的距离对激励腔性能的影响权利要求1.一种L波段的大功率微波能发生器,其特征在于,它包括,电路部分和微波器件部分,所述的电路部分包括控制保护电路,阳极电源,灯丝电源,磁场电源,所述的微波器件部分包括磁控管(I),电磁铁(2 ),上极靴(3 ),下极靴(4 )和激励腔(5 )。2.根据权利要求1所述的L波段的大功率微波能发生器,其特征在于,所述的控制保护电路由PLC可编程控制器控制。3.根据权利要求1所述的L波段的大功率微波能发生器,其特征在于,所述的的控制保护电路包括低压控制回路和高压控制回路。4.根据权利要求3所述的L波段的大功率微波能发生器,其特征在于,所述的低压控制回路包括断路保护器,低压开关,零位开关,水流开关和交流接触器;所述的高压控制回路包括高压保险器,高压开关,磁场板内欠流触点,温度开关,应用器门开关,磁场板内阳极电流过荷辅助触点,交流接触器和高压过流继电器。5.根据权利要求1所述的L波段的大功率微波能发生器,其特征在于,所述的阳极电源包括三相变压器和高压硅堆;阳极电源的正端经电磁铁线包的部分绕组接到磁控管的阳极,阳极电源的负极接到磁控管的灯丝,从而产生负高压。6.根据权利要求1所述的L波段的大功率微波能发生器,其特征在于,所述的灯丝电源包括断路保护器,灯丝电流表,灯丝电流隔离传感器,调压模块和灯丝变压器,以及用于控制灯丝电流的大小的PLC控制的D/A模块。7.根据权利要求1所述的L波段的大功率微波能发生器,其特征在于,所述的磁场电源包括磁场开关电源,调节 磁场电流大小的PLC控制的D/A模块,磁场电流表,磁场电流隔离传感器,磁场欠流的检测电路。8.根据权利要求1所述的L波段的大功率微波能发生器,其特征在于,所述的激励腔中无调配螺钉,磁控管插入深度为91至95mm,磁控管与短路面的距离为280mm。9.根据权利要求1所述的L波段的大功率微波能发生器,其特征在于,所述的电路部分安装有通讯模块,通讯模块与PC机或上位本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种L波段的大功率微波能发生器,其特征在于,它包括,电路部分和微波器件部分,所述的电路部分包括控制保护电路,阳极电源,灯丝电源,磁场电源,所述的微波器件部分包括磁控管(1),电磁铁(2),上极靴(3),下极靴(4)和激励腔(5)。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:郑玉虎刘友春奚伟麟解明郑雷
申请(专利权)人:南京三乐电子信息产业集团有限公司南京三乐微波技术发展有限公司
类型:发明
国别省市:

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1